dośw 28.docx

Iwona Kamińska                                                                                                        poniedziałek, 21.03.2011r.
Paulina Krzemińśka
Kinga Makos

Ćwiczenie 28:

Ruchliwość elektroforetyczna koloidów; Potencjał elektrokinetyczny

Cel:

Celem doświadczenia było wyznaczenie potencjału elektrokinetycznego koloidu AgSCN na podstawie zaobserwowanej ruchliwości elektroforetycznej owego koloidu.

Przebieg doświadczenia:

Na początku przygotowałyśmy roztwór AgSCN przez zmiareczkowanie rodanku potasu azotanem srebra tak, aby nie dopuścić do wytrącenia osadu. Następnie wlałyśmy do u-rurki w aparacie Burtona wodę tak, aby zalegała na całym dnie i sięgała do podstaw ramion u-rurki. Nasz koloid wlałyśmy do zbiornika z tyłu aparatu i za pomocą kranu trójdrożnego, powoli wprowadziłyśmy go tak, aby nie zaburzyć podziału faz koloid-woda. Napełniałyśmy u-rurkę do momentu, kiedy elektrody umieszczone u wylotu ramion zetknęły się z wodą. Potencjał przyłożony do elektrod wynosił 100 V. Następnie zanotowałyśmy początkową wartość poziomów na których można było zaobserwować rozdział faz i kontynuowałyśmy pomiar co 5 minut.

Wyniki doświadczenia:

Zanotowane poziomy rozdziału faz w czasie:

Opracowanie wyników:

Aby obliczyć potencjał elektrokinetyczny ζ AgSCN posłużyłyśmy się następującymi wzorami:

v=∆s∆t

u=vE=∆s∆t∙E

ζ=u∙ηε∙ε0=∆s∙η∆t∙E∙ε∙ε0

Gdzie:
u – ruchliwość elektroforetyczna,
v – prędkość zmiany wysokości poziomu koloidu,
Ds – średnia różnica poziomu koloidu w ramionach,
Dt – czas obserwowanych zmian,
E – potencjał przyłożony do elektrod,
h – lepkość dynamiczna,
e – przenikalność elektryczna ośrodka,
e0 – przenikalność elektryczna próżni,
ζ – potencjał elektrokinetyczny.

Po podstawieniu do wzoru otrzymałyśmy następujące wartości:

u=1,1∙10-2m225∙60s∙100V=7,33∙10-8m2V∙s

ζ=7,33∙10-8m2V∙s∙10-3N∙sm280∙8,854∙10-12Fm=0,103[V]

W naszym doświadczeniu wykorzystałyśmy tylko jeden związek koloidalny, który niestety nie spełnił naszych oczekiwań. Wyniki doświadczenia nie obrazują w pełni ruchliwości elektroforetycznej, więc możemy tylko przypuszczać o przebiegu doświadczenia. Teoretycznie zol powstały z cząsteczek AgI mógł lepiej obrazować to zjawisko, czyli poziom zolu w jednym ramieniu u-rurki powinien się podwyższyć, natomiast w drugim ramieniu - obniżyć.

Różnicą, która o tym zadecydowała mogła być mniejsza objętość cząsteczek AgI w porównaniu do AgSCN, które dzięki niej miały możliwość łatwiejszego przemieszczania się w wodzie.

Ładunek na powierzchni cząstki koloidalnej można wyznaczyć posługując się wzorem:

q=ε∙ε0∙ζ∙S1κ

Gdzie:
q – ładunek na granicy faz,
S – powierzchnia granicy faz,
1/κ – grubość warstwy dyfuzyjnej.

Inne metody stosowane do wyznaczenia potencjału elektrokinetycznego:

·         Elektroosmoza

·         Potencjał przepływu

·         Potencjał sedymentacji

Wnioski:

Niestety w naszym doświadczeniu nie udało nam się empirycznie zobaczyć zjawiska elektroforezy. Mogło być to spowodowane niedokładnie sporządzonym zolem lub zakłóceniami spowodowanymi przez aparaturę.